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悬链线理论及其应用研究 Ⅶ.单跨索道多荷重悬链线算法设计系统

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福建林学院学报 2002年第3期22卷 205-208页

作者：郑丽凤周新年王树宏张正雄罗仙仙福建农林大学交通学院福建南平353001 龙岩市禾坑林业采育场福建龙岩364000

在已建立的单跨架空索道多荷重状态下的悬链线算法数学模型的基础上 ,采用 Turbo C编程 ,能进行单跨架空索道在单荷重或多荷重状态下的承载索设计计算 ,对索道侧型进行验算和绘制 ,能检验荷重最低点是否与地面疑点相碰 ,能确定集材方式... 详细信息

在已建立的单跨架空索道多荷重状态下的悬链线算法数学模型的基础上 ,采用 Turbo C编程 ,能进行单跨架空索道在单荷重或多荷重状态下的承载索设计计算 ,对索道侧型进行验算和绘制 ,能检验荷重最低点是否与地面疑点相碰 ,能确定集材方式方法 ;使用本系统功效高 ,操作简便 ,运算速度快 ,计算精确。

关键词：悬链线理论单跨索道多荷重悬链线算法程序设计工程应用

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悬链线理论精确定位悬索桥基准索股

公路交通科技（应用技术版） 2010年第11期6卷 392-395页

作者：杨益佛山市路桥建设有限公司广东佛山528313

在悬索桥施工过程中,基准索股是否能精确定位是关系到整个悬索桥成桥主缆线形是否达到设计线形,因此本文考虑采用悬链线理论对大跨度悬索桥基准索股理论计算垂度在温度、塔偏、主塔预抬量影响下进行修正,推导出各影响因素下的修正系数,... 详细信息

在悬索桥施工过程中,基准索股是否能精确定位是关系到整个悬索桥成桥主缆线形是否达到设计线形,因此本文考虑采用悬链线理论对大跨度悬索桥基准索股理论计算垂度在温度、塔偏、主塔预抬量影响下进行修正,推导出各影响因素下的修正系数,根据影响因素变化量进行修正得到基准索股实际架设垂度,并根据基准索股实际垂度与实际架设垂度差值进行放索量的计算,通过调整索长来进行基准索股线形的调整。算例分析表明:本文根据悬链线理论进行的基准索股架设时影响因素下的修正系数的推导是正确可行的。

关键词：桥梁工程悬索桥悬链线理论基准索股主缆线形

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基于悬链线理论的跨接软管安装计算

船海工程 2017年第1期46卷 126-129,133页

作者：边大勇闫斌郑炳祥海洋石油工程股份有限公司天津300451

考虑到海洋石油平台之间和浮式生产储油装置(FPSO)与单点系泊系统之间的跨接软管成本昂贵,并且在安装过程中极易受损,为保证软管在安装过程中的完整性,提升安装作业效率,降低安装成本,采用悬链线理论对跨接软管安装过程进行分析,建立求... 详细信息

考虑到海洋石油平台之间和浮式生产储油装置(FPSO)与单点系泊系统之间的跨接软管成本昂贵,并且在安装过程中极易受损,为保证软管在安装过程中的完整性,提升安装作业效率,降低安装成本,采用悬链线理论对跨接软管安装过程进行分析,建立求解跨接软管长度、连接点角度、受力、高差以及弯曲半径、重心位置等关键控制参数的悬链线方程。在LF13-2油田开发项目跨接软管的安装过程中的应用表明,该方法快捷有效,可作为跨接软管安装控制的理论依据。

关键词：跨接软管悬链线理论安装计算海洋石油平台

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架空索道悬链线理论研究

架空索道悬链线理论研究

作者：郑丽凤福建农林大学

学位级别：硕士

在架空索道的设计中，悬链线理论是人们公认的最接近真实情况的设计理论，但是由于悬链线函数属超越函数，计算上的困难使其在工程应用中极为不便，尤其在计算机不甚普及的过去。经不少学者、专家的不断研究，迄今巳形成3种代数函数法... 详细信息

在架空索道的设计中，悬链线理论是人们公认的最接近真实情况的设计理论，但是由于悬链线函数属超越函数，计算上的困难使其在工程应用中极为不便，尤其在计算机不甚普及的过去。经不少学者、专家的不断研究，迄今巳形成3种代数函数法：抛物线、悬索曲线、摄动法未取代悬链线作近似计算．在小挠度范围内(S＜0.1)的单跨架空索道设计时，3种代数函数近似法尚能满足工程上的要求，但对于大挠度(S≥0.1)，则计算结果与实际误差较大．为此，近年来不少学者致力于单跨架空索道悬链线理论的研究，本文在此基础上，从索道悬链线的标准线形出发，通过建立状态协调方程，来研究架空索道的悬链线精确算法，计算上采用满足力平衡和变形相容条件为基础的数值分析方法来求解非线性方程组。结合我国架空索道生产实际，研究两端固定式架空索道悬链线理论。首先，进一步完善和充实单跨单荷重架空索道悬链线理论;而后，再研究单跨多荷重架空索道悬链线理论问题，并探索多跨的情形;配套研制架空索道悬链线理论的计算机辅助设计系统。能对架空索道进行精确设计计算;绘制索道纵断面图;能检验索道跨越农田、道路、建筑物、变坡点等地面控制点是否与货物最低点留有一定的后备高度;确定货物运输方式方法。可供矿区、林区、旅游区、水利工程、道路建设、教学与科研等领域进行架空索道工程的精确设计。从理论上解决国内外这一领域的技术难题。以工程索道实测数据为真值，分别将常规使用的架空索道抛物线理论的计算结果、本丈研究的架空索道悬链线理论的计算结果，与实测数据比较分析，证明了悬链线理论的可行性和精确性。

关键词：架空索道悬链线理论数学模型设计系统

基于悬链线理论的柔索空间构形与张力的实验研究

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基于悬链线理论的柔索空间构形与张力的实验研究

作者：刘明龙湘潭大学

学位级别：硕士

柔索结构不仅在悬索屋盖、悬索桥和斜拉桥、工程索道、输电线、系泊等领域中有广泛基础的应用,在拖曳系统中也有大量应用,如空中拖曳、深海拖曳等。柔索静动态空间构形与张力测试技术对柔索理论研究和工程运用具有重要的意义,而目前尚... 详细信息

柔索结构不仅在悬索屋盖、悬索桥和斜拉桥、工程索道、输电线、系泊等领域中有广泛基础的应用,在拖曳系统中也有大量应用,如空中拖曳、深海拖曳等。柔索静动态空间构形与张力测试技术对柔索理论研究和工程运用具有重要的意义,而目前尚没有一套完备的测试装置和技术标准。针对上述情况,本文设计并制造了柔索空间构形与张力测试装置,并进行了与柔索相关的实验研究。本文主要研究内容和结论如下:1、本文导出了均布力和中点垂向集中力作用下的柔索悬链线理论,给出计算出柔索空间构形和张力的理论解;导出了在悬链线最低点坐标已知的情况下,自然悬挂状态下水平张力的显式表达式;导出了柔索在足够大中点向下垂向集中力作用下的水平张力近似解;不用解超越方程,导出用几何参数表达的自然悬挂状态下柔索水平张力近似解和柔索端点约束力近似解,并针对以上推导出的重要公式进行算例分析。2、根据柔索静动态测试的要求,研发设计柔索空间构形与张力测试装置,对比确定选用“示教盒+运动控制卡+步进电机驱动器+步进电机”的控制方案和“步进电机+滚珠丝杠”的运动方案,并进一步设计机械装置,完成各部件选型与配置,制造了测试装置。3、通过不锈钢圆环链条的静态空间构形和张力测试试验,对比悬链线理论的解析解,验证了测试装置的可靠性与稳定性;测试不锈钢圆环链条在其他受力状态和运动状态下的空间构形或张力,以期对柔索计算理论进一步推导与仿真等提供实验数据参考。

关键词：柔索构形张力测试装置悬链线理论深海采矿

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多跨单荷重架空索道悬链线理论研究

多跨单荷重架空索道悬链线理论研究

作者：王小桃福建农林大学

学位级别：硕士

悬链线理论是公认的能够反映悬索重力特性的设计理论。过去由于悬链线超越方程求解计算复杂，无法应用于实际工程，为了适应现实需要，在实践中逐渐发展以抛物线、悬索曲线、摄动法理论来取代悬链线作近似计算。随着计算机在悬索设计上... 详细信息

悬链线理论是公认的能够反映悬索重力特性的设计理论。过去由于悬链线超越方程求解计算复杂，无法应用于实际工程，为了适应现实需要，在实践中逐渐发展以抛物线、悬索曲线、摄动法理论来取代悬链线作近似计算。随着计算机在悬索设计上应用，悬链线超越方程的求解计算得以实现。为进一步扩大悬索理论使用范围，提高工程设计计算精度，很多学者开始了悬链线理论的研究。单跨悬链线理论研究方法包括：以悬链线的标准线形为基础，推导并建立悬索无荷线形及拉力的数学模型;导出有荷时水平张力与挠度之间的关系，建立状态协调方程满足悬索加载前后变形相容条件，最后运用牛顿迭代法求解有荷线形及拉力。可窜移多跨架空索道悬链线理论研究的关键在于如何建立各跨悬索之间水平张力的关系。为了简化多跨悬索理论模型，有学者采用多跨抛物线理论模型各跨水平张力相等的假设思想，忽略窜移过程钢索与鞍座之间的摩擦力，建立多跨悬链线理论模型。论文从实际出发，建立鞍座与钢丝绳之间力的相互作用力数学模型，推导与鞍座相邻2跨悬索的水平张力关系;进一步建立多跨悬链线状态协调方程，利用Visual Basic6.0配套开发悬链线单跨与多跨设计系统。设计系统可以进行悬索安全性、耐久性检验;绘制架空索道侧型图，作为设计参考依据。对双跨索道进行测试，以实测数据为论文分析基准;开发多跨悬链线、多跨抛物线设计计算系统进行案例计算;将2种悬链线理论及抛物线理论计算结果与实测值分别进行比较分析，得出三者有荷线形平均误差率均低于5％，证明论文提出的多跨悬链线理论合理性与可行性。悬索振动已成为悬索理论研究不可回避的问题，在悬链线静力学理论已经完善的基础上研究悬索振动，对解决架空索道因悬索剧烈振动而出现的掉斗或脱索现象有重要意义。论文推导了悬索振动基本方程，对悬索各阶线性振动频率求解。通过案例计算悬索2种一阶振动频率值为0.438rad/s与0.406rad/s，比较得出了两者优劣。

关键词：架空索道悬链线理论多跨数学模型设计系统主题词悬链线

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基于悬链线理论的线缆建模和仿真研究

基于悬链线理论的线缆建模和仿真研究

作者：张永涛南京航空航天大学

学位级别：硕士

线缆是航空航天、船舶、家用电器等产品中传输能量和信息的重要介质，其装配的好坏对产品的性能有直接的影响。虚拟线缆装配技术是一种全新的线缆装配工艺规划方法，它可以有效的解决传统线缆模装实验方法的成本高、可靠性差、周期长等... 详细信息

线缆是航空航天、船舶、家用电器等产品中传输能量和信息的重要介质，其装配的好坏对产品的性能有直接的影响。虚拟线缆装配技术是一种全新的线缆装配工艺规划方法，它可以有效的解决传统线缆模装实验方法的成本高、可靠性差、周期长等弊端。虚拟线缆装配技术为操作者提供了一个可视化的、逼真的虚拟现实平台，从而操作者可以快速的、准确的进行线缆装配工艺规划。该技术相对刚性体装配技术有一定的滞后性，但是它越来越受到人们的重视，人们正在寻找好的方法来解决这一难题。本文是在前人的研究基础之上，对悬链线理论进行了分析，提出了建立虚拟线缆悬链线模型的方法;并利用弹性细梁的受力变形位移叠加原理，对线缆进行有限元仿真，并进行实验装置的设计和程序的编写。主要工作如下：1.基于悬链线理论，针对不可伸长线缆建立了线缆两端悬挂约束状态下的虚拟线缆模型，给出了模型快速计算方法;在此基础上，对可伸长线缆悬挂约束状态下模型进行了讨论。2.根据弹性梁受力变形位移的叠加原理，用在弹性细梁上施加外力来等效线缆内部残余应力的方法，利用有限元软件仿真线缆内部受力及其变形。3.为了验证利用悬链线理论建立的虚拟线缆模型的正确性，提出采用实验验证的方法，对实验所需的实验装置进行了设计。4.在虚拟现实平台上进行了实例验证，包括对静态线缆模型中的单芯线缆模型、多芯线缆模型、多芯缠绕线缆模型和线缆关键点张力的计算，并演示了线缆动态装配过程。

关键词：线缆建模悬链线理论有限元仿真实验验证虚拟现实平台

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悬链线理论在大弦倾角滑索设计计算中的应用

西安航空学院学报 2023年第1期41卷 69-73页

作者：赵九峰河南省特种设备安全检测研究院郑州450000 航空经济发展河南省协同创新中心郑州450046

滑索理论主要有抛物线理论和悬链线理论,悬链线理论对大弦倾角滑索具有更高的计算精度。通过滑索受力特性分析,对无荷状态下悬链线方程进行详细推导,得出滑索线形的双曲余弦函数方程,进而求出滑索安装参数的计算公式。结合工程应用实例... 详细信息

滑索理论主要有抛物线理论和悬链线理论,悬链线理论对大弦倾角滑索具有更高的计算精度。通过滑索受力特性分析,对无荷状态下悬链线方程进行详细推导,得出滑索线形的双曲余弦函数方程,进而求出滑索安装参数的计算公式。结合工程应用实例,对跨度为315 m大弦倾角滑索,设定的初始水平拉力分别为5000、7000和9000 N,计算三种水平拉力下的悬链线方程和安装参数,并绘制三种水平拉力下滑索的线形。结果表明,该方法对大弦倾角滑索的设计、制造和安装具实践参考意义。

关键词：滑索悬链线理论双曲余弦函数弦倾角中挠系数无荷索长

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基于悬链线理论的系泊系统的应用

合肥学院学报（综合版） 2021年第2期38卷 5-10页

作者：项婷婷王国栋安徽建筑大学数理学院合肥230601

通过对浅海系泊系统整体结构进行受力分析,建立锚链、刚体及浮标受力平衡方程,结合悬链线理论,构建锚泊动力系统算法。对不同风力下系泊系统的吃水深度、浮标游动半径、重物球重量、刚体倾斜角、锚链悬浮高度和水平距离进行求解,并利用M... 详细信息

通过对浅海系泊系统整体结构进行受力分析,建立锚链、刚体及浮标受力平衡方程,结合悬链线理论,构建锚泊动力系统算法。对不同风力下系泊系统的吃水深度、浮标游动半径、重物球重量、刚体倾斜角、锚链悬浮高度和水平距离进行求解,并利用MATLAB拟合出锚链形状图,保证结构物和系泊系统的安全。所得结果可为单点系泊、类似系统研究和近浅海观测网运作提供一定的参考。

关键词：锚泊动力系统算法悬链线理论受力分析